DE2440265A1

DE2440265A1 - Tastatur

Info

Publication number: DE2440265A1
Application number: DE2440265A
Authority: DE
Inventors: Paul Blaser; Helmut Schmidt; Walter Strobel; Guenter Treude
Original assignee: Kienzle Apparate GmbH
Current assignee: Digital Kienzle Computersysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1974-08-22
Filing date: 1974-08-22
Publication date: 1976-03-11
Also published as: NL7509612A; NL7509613A; CH592955A5; IT1041276B; SE7509401L; SE7509402L; SE406013B; SE399327B; IT1041275B; CH588763A5

Description

Tastatur Die Erfindung betrifft eine Tastatur zum Schalten elektrischer Stromkreise, die aus Einzeltasten zusammengesetzt wird.
Es ist heute mehr und mehr Ublich, Tastaturen aus Einzeltasten zusammenzusetzen, um den Aufbau der verschiedensten Tastaturen leichter zu ermöglichen. Es sind Zehnertastaturen, alphanumerische Tastaturen, Funktionstastaturen usw. bekannt, die Jede eine andere Anzahl von Einzeltasten aufweisen und bei denen verschiedenste Formgebungen und Abmessungen der Anordnung der Tasten verlangt werden. Das Zusammensetzen mehrerer Einzeltasten zu einem Tastenfeld gewunsohter Form und Größe vereinfacht und verbilligt dessen Aufbaus insbesondere bei kleineren Stückzahlen, und erleichtert gleichfalls Reparaturen oder Änderungen.
So sind in neuerer Zeit eine Vielzahl von Druck- oder Schalttasten bekannt geworden, mit denen sich Tastaturen bzw. Tasten felder zusammensetzen lassen. Bei den meisten dieser Tasten - gleich, ob es sich um solche mit elektrischen Kontakten handelt oder um sog. kontaktiose Tasten - ist der Hauptnachteil der, daß die das Schalten der Stromkreise bewirkenden Teile im Tastengehäuse selbst vorgesehen sind. Damit wird der Aufbau einer einzelnen Taste kompliziert und teuer. Außerdem müssen elektrische Leitungen zu Jeder Einzeltaste geführt und mit ihr serbm>Ren werden0 Weller ist von Nachteil, daß die meisten Einzeltasten von unten in eine die Tasten haltende Vorrichtung eingesetzt werden und auch wieder nur nach unten herausgenommen werden können. Somit muß, sowohl für den Aufbau einer Tastatur als auch bei Reparaturen oder bei Austausch einzelner Tasten das Tastenfeld stets von unten her zugänglich sein. Daß dabei auch noch zusätzliche Arbeiten an der elektrischen Verdrahtung notwendig werden (Anlöten, Ablöten etc) sind weitere Nachteile.
Hier setzt die Erfindung ein und bietet die Möglichkeit, Tastaturen zu erstellen, deren Aufbau von oben, also von der Bedienungsseite her, möglich ist. Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale erreicht, die in den Patentansprüchen aufgeführt sind.
Ohne Rücksicht darauf, ob es sich um Kontakttastaturen handelt oder um kontaktlose, ist eine extrem einfach aufgebaute Einzeltaste geschaffen, die einmal ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen zu einer Jederzeit wieder ohne Werkzeug auseinandernehmbaren Einheit zusammensetzbar ist und die ihrerseits von oben in einen die Tasten tragenden Unterbau eingesetzt oder nach oben aus demselben herausgenommen werden kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele.
Fig. 1a zeigt in Explosivdarstellung den Aufbau einer Einzeltaste als Drucktaste, Fig. 1b zeigt das zusätzliche Teil, mit dem eine Taste nach Fig. 1 als Rasttaste ausgebildet wird, Fig. 2 zeigt eine Seitenansitht eines Teils einer Tastatur.
Eine Einzeltaste 1 setzt sich, wie die Fig. ia zeigt, aus folgenden Einzelteilen zusammen. Ein Tastenschaft2 ist das Betätigungsorgan der Taste 1. Sein oberer Teil 2a hat einen kreuzförmigen Querschnitt, der in einen den Tastenhub in beiden möglichen Endlagen begrenzenden scheibenförmigen Teil 2b übergeht.
Der untere Teil 2c des Tastenschaftes 2 ist gemäß der Figur walzenförmig rund ausgebildet und trägt in der dargestellten Ausführung einen Ferritstift 3 als die Schaltfunktion kontaktlos durchführendes Teil. Am Tastenschaft 2 mit angeformt ist noch eine Schaltnase 2d und eine Rastnase 2e zu erkennen, deren Aufgabe weiter hinten erläutert wird. Unterhalb des scheibenförmigen Teiles 2b wird eine Druckfeder 4 über dem Teil 2c des Tastenschaftes 2 vorgesehen. Der Tastenschaft 2 wird zusammen mit der Druckfeder 4 in ein Gehäuseunterteil 5 eingeführt, das zylinderförmig ausgebildet ist und in einen Boden 5a mit einem verJüngten, runden Bodenteil Sb übergeht, der ein Loch 5f aufweist, durch das der untere runde Teil 2c des Tastenschaftes 2 hindurchtreten kann. Weiter sind an der Unterseite des Gehäuseteils 5 Nasen 5c angeformt, die als Abstandshalter zu einem die Tasten 1 tragenden Unterbau dienen, auf den weiter hinten noch näher eingegangen wird. An dem oberen Rand des Gehäuseunterteils 5 sind Rastnasen 5d angeformt, die sich zur Mittelachse des Gehäuseteils 5 hin leicht federnd zurückdrücken lassen, wenn das Gehäuseunterteil 5 in einem Gehäusedeckel 6 eingerastet wird. Für diese Rastverbindung der Teile 5 und 6 sind Ausnehmungen 6a im Deckel 6 vorgesehen, durch die die Rastnasen 5d hindurchreichen und federnd einrasten. Durch eine kreuzförmige Ausnehmung 6b des Deckels 6 reicht der obere Teil-2a des Tastenschaftes 2, auf den eine Tastenkappe 7 aufgeschoben wird.
Die äußere Form der Tastenkappe 7 kann beliebig gewählt werden.
So bilden die zusammengefügten Teile 5, 6 und 7 mit dem Tastenschaft 2 und der Feder 4 eine Einzeltaste 1. Wird auf die Tastenkappe 7 gedrückt, so bewegt sich der Tastenschaft 2 gegen den Druck der Feder 4 nach unten, eo daß beispielsweise der Ferritstift 3 durch die Mitte eines Spulenpaares geführt wird und 80 deren induktive Kopplung verstärkt. Die Gehäuseteile 5, 6 und 7 werden, wie bereits erwähnt, ohne Werkzeug zusammengefügt und können nach Belieben ohne Zuhilfenahme eines Werkzeuges auch wieder getrennt werden. Dabei ist die Kupplung der Rastnasen 5d in den Ausnehmungen 6a des Deckels 6 wie eine Brechkupplung zu trennen.
An zwei gegenüber liegenden Seiten des viereckigen Gehäusedekkels 6 sind federnde Spreizarme 6c mit angeformt, die an den Enden zu Rastnasen 6d auslaufen. Die beiden übrigen Seiten des Deckels 6 sind so geformt, daß deren Kanten einmal durch über die Kantenlänge sich erstreckende, schulterartige Vorsprünge 6e als Auflage auf einer die Tasten 1 tragenden U-Schiene 8 dienen und je eine vorspringende Ausformung 6f als seitliche Führung in entsprechende Ausschnitte 8a in Seitenwänden 8b der U-Schiene 8 wirken. Dabei weisen in vorteilhafter Ausgestaltung die Vorsprünge 6e und 6f dieselbe Stärke auf wie die Seitenwandungen 8b der U-Schiene 8. Durch diese Abmessungen wird ermöglicht, daß die Seitenwände 8b verschiedener U-Schienen 8 direkt aneinander liegen können.
Im Boden der U-Schienen 8 sind Rundlöcher 8c vorgesehen, in die der untere Teil 5b des Gehäuseunterteils 5 paßt. Um jedes Loch 8c sind vier Ausnehmungen 8d vorgesehen, in die die Rastnasen 6d der Spreizarme 6c eingreifen und die Taste 1 in der U-Schiene 8 festhalten.
Eine Tastatur wird, wie leicht verständlich ist, so aufgebaut, daß mehrere U-Schienen 8 nebeneinander mit den Seitenwänden 8b satt aneinander liegend vorgesehen werden, in die die Einzeltasten 1 dann ohne Werkzeug eingesetzt werden. Die so gebildete Tastatur ist noch nicht zum Schalten elektrischer Stromkreise geeignet, da diese noch nicht erwähnt sind.
An den U-Schienen 8 sind federnde Rastglieder 9 angesetzt, die eine an sich bekannte Schaltungsplatte 10 unterhalb der Böden der U-Schienen 8 festhalten. Dabei wird die Schaltungsplatte 10 sowohl in der richtigen Lage zu den die Schaltfunktion durchführenden Teile 3 der Tastenscbäfte 2 gehalten als auch im vorgeschriebenen Abstand zu den Böden der U-Schiene 8. Eine Schaltungsplatte 10 ist vorteilhafterweise einean az sich bekannte, gedruckte Schaltung. Soll eine Kontakttastatur erstellt werden, so sind die entsprechenden Uberbrückungskontakte am Unterteil 2c des Tastenschaftes 2 angeordnet, während die Schaltungsplatte 10 die Gegenkontakte aufweist, die bei Betätigung der Taste 1 durch die ifberbrückungskontakte miteinander in vorgeschriebener Weise elektrisch verbunden werden sollen.
Bei einer kontaktlosen Tastatur sind auf der Schaltungsplatte 10 die Wicklungen von Spulen vorgesehen, die induktiv miteinander zusammenwirken sollen. In der Mitte der gedruckten Spulenwicklungen weist dann die Schaltungsplatte 10 Je ein Loch auf, durch das bei Betätigung der zugeordneten Taste 1 der Ferritstift 3 gemäß der Fig. 1a und 2 hindurchragt.
Sämtliche elektrischen Zu- und Ableitungen 12 sind nur mit der Schaltungsplatte 10 verbunden, so daß zu den Tasten 1 keinerlei elektrische Leitungen geführt sind. Damit sind beim Einsetzen von Tasten 1 in eine U-Schiene 8 oder beim Herausnehmen von Tasten 1 aus den U-Schienen 8 keine elektrischen Leitungen zu trennen oder anzuschließen. Das vereinfacht und verbilligt Aufbau, Abänderung oder Reparatur einer derartigen Tastatur wesentlich.
Zum Lösen oder Auswechseln einer Schaltungsplatte 10 brauchen nur die federnden Beine der Rastglieder 9, wie bei einem Clip, mit der Hand zusammengedrückt zu werden,und die Platte 10 kann abgenommen werden. Eine andere Schaltungsplatte 10 wird auf die Rastglieder 9 gedrUcktE so daß deren Nasen durch die Platte 10 hindurchtreten und dort einrasten. Selbstverständlich kann beim Aufbau einer derartigen Tastatur auch das Tastenfeld auf die Schaltungsplatte 10 aufgesetzt werden, wobei die Glieder 9 in die Sohaltungaplatte 10 einrasten. So kann eine Tastatur von unten nach oben7 also zum Bedienenden hin, so zusammengesetzt werden, daß zuerst die Schaltungsplatte 10 eingelegt wird, dann die U-Schienen 8 auf die Schaltungsplatte 10 aufgesetzt und danach die Einzeltasten 1 in die U-Schienen 8 eingesetzt werden. Als letztes werden dann die Tastenkappen 7 aufgesetzt und bilden den oberen Abschluß der Tastatur.
Nun werden neben einfachen Drucktasten auch Rasttasten benötigt.
Hier zeigt die Fig. Ib, daß dazu beim Zusammensetzen der Einzeltaste 1 lediglich auf das Oberteil 2a des Tastenschaftes 2 ein zahnradförmiges Rastglied 11 zusätzlich eingelegt werden muß, das im Zusammenwirken mit den Nasen 2d und 2e bewirkt, daß der Schaft 2 bei einer Betätigung in der unteren Stellung verbleibt und erst bei einer nachfolgenden zweiten Betätigung wieder in die Ausgangsstellung nach oben zurückgeht. Der Aufbau und die Wirkungsweise des Rastgliedes 11 sind vom Kugelschreiber her allgemein bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung. Die Einfachheit des Aufbaues Jeder Einzeltaste 1, eine Drucktaste lediglich durch Hinzufügung eines Rastgliedes 11 zu einer Rasttaste zu machen, ist Jedoch bisher nicht bekannt geworden. Eine Einzeltaste 1 besteht als Drucktaste somit aus drei gepressten Einzelteilen 2, 5 und 6, einer Feder 4 sowie einer Tastenkappe 7, während für eine Rasttaste lediglich ein Preßteil, nämlich das Rastglied 11, zusätzlich benötigt wird.
Es bleibt noch zu erwähnen, daß auch der AuSbau der die Tasten 1 tragenden U-Schienen 8 insofern besonders vorteilhaft ist, als die Ausnehmungen Sc und 8d und Ausschnitte 8a bei den U-Schienen 8 so vorgesehen sind, daß sie von den beiden Enden der U-Schiene 8 einen unterschiedlichen Abstand x oder y auPweisen.jDemit wird bewirkt, daß bei Anordnung der U-Sohienen nebeneinander mit Jeweils gleichen Abständen x an x an den gleichen Enden eine zatrixibrmige Tastatur gebildet werden kann, bei der die Einzeltasten 1 rechtwinklig neben, obere und untereinander angeordnet sind. Das wird belßpielßweise bei sog.
Zehnertastaturen angewendet. Wird Jedoch Jede zweite U-Schiene 8 um 1800 verschwenkt, so werden die Tasten 1 so gegeneinander versetzt , daß Abstand x einer Schiene 8 neben Abstand y der benachbarten Schiene 8 kommt, so daß eine schreibmaschinenähnliche Tastatur entsteht. Dieser Anordnung gibt man bei alphanumerischen Tastaturen den Vorzug. Die Befestigung der U-Schienen 8 im Unterbau der Tastatur ist nicht Gegenstand dieser Erfindung. Sie kann beliebig ausgeführt sein.
Bei Tastaturen, bei denen die Einzeltasten 1 ohne Zwischenraum nebeneinander auf einer U-Schiene 8 angeordnet sind, kann es vorteilhaft sein, eine Vorrichtung zu verwenden, die von oben her nach Abnahme der Tastenkappe 7 über das Tastengehäuse 5, 6 geschoben wird und mit der man die Spreizarme 6c mit den Rastnasen 6d zusammendrückt und so ein Herausnehmen Jeder einzelnen Taste 1 nach oben ermöglicht.
Die Ausbildung des die Tasten 1 tragenden Unterbaus mit U-Schienen 8 stellt nur ein mögliches Beispiel dar. Der Unterbau kann, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, auch beliebig anders ausgeführt werden, wobei lediglich darauf zu achten ist, daß die Tasten 1 von oben her einsetzbar sind und durch die Ausbildung der Tasten 1 in Verbindung mit der Ausbildung des Unterbaus ein fester Sitz durch Rastverbindungen der Tasten 1 im Unterbau in sämtlichen möglichen Verschieberichtungen gewährleistet wird. Das Gleiche gilt für die Ausbildung der Einzeltasten 1 im Hinblick auf ihre äußere Formgebung. Diese kann beliebig gewählt werden, ohne daß damit der Schutzbereich der Erfindung verlassen wird. Erfindungswesentlich ist, daß die Einzeltaste 1 ein zweigeteiltes Gehäuse aufweist, das mit Rastverbindungen zu einem Gesamtgehäuse zusammengefügt wird, in dem sämtliche für das Schalten elektrischer Stromkreise notwendigen beweglichen Teile enthalten sind.

Claims

Patentansprüche

1. Tastatur zum Schalten elektrischer Stromkreise, die aus Einzeltasten zusammengesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Funktionsteile für das Schalten und Einzeltastengehäuse so ausgebildet sind, daß sie ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen oder Vorrichtungen zu einer wieder lösbaren Einheit zusammensetzbar sind, indem ein Tastenschaft (2), eine Rückholfeder (4) und ein die Schaltfunktion durchfUhrendes Teil (3) in einem Gehäuseteil (5) untergebracht sind, das seinerseits in ein anderes Gehäuseteil (6) einrastet und daß das Schalten der elektrischen Stromkreise außerhalb der Einzeltastengehäuse stattfindet.

2. Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäusedeckel (6) Ausnehmungen (6a) vorgesehen sind, in die Rastnasen (5d) eines Gehäuseunterteils (5) einrasten.

3. Tastatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastverbindung des unteren Gehäuseteils (5) mit dem Gehäusedeckel (6) nach Art einer Brechkupplung lösbar ist.

4. Tastatur nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäusedeckel (6) mit angeformte, in sich federnde Spreizarme (6c) mit Rastnasen (6d) vorgesehen sind, die ein Einrasten in Ausnehmungen (8d) eines die Tasten (1) tragenden Unterbaues (8) ermöglichen.

5. Tastatur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lösen Jeder Einzeltaste (1) von dem die Tasten tragenden Unterbau (8) durch Zusammenbiegen der Spreizarme (6c) mit den Rastnasen (6d) erfolgt.

6. Tastatur nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäusedeckel (6) eine Ausnehmung (6b) vorgesehen ist, durch die der obere Teil (2a) des Tastenschaftes (2) zur Aufnahme einer Tastenkappe (7) hindurcbreicht, während im Boden (5a) des Gehäuseunterteils (5) eine Öffnung (5f) vorgesehen ist, durch die der untere Teil (2c) des Tastenschaftes (2) beim Betätigen der Taste aus dem Gehäuse herausgeführt wird.

7. Tastatur nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem unteren Tastenschaftende (2c) ein die Schaltfunktion ausführendes Teil (3) befestigt ist.

8. Tastatur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Kontakttastatur am Unterteil (2c) des Tastenschaites (2) ein Metallteil zur elektrischen Verbindung von Kontakten bef-estigt ist, die sich außerhalb des Gehäuses (5 6) befinden.

9o Tastatur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für eine kontaktlose Tastatur am Unterteil (2¢) des Tastenschaftes (2) ein Forrltstlft (3) befestigt ist.

10. Tastatur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des die Tasten tragenden Unterbaues (8) eine Schaltungsplatte (10) mit den durch die Einzeltasten (1) zu verbindenden Kontakten vorgesehen ist.

17, Tastatur nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem die Tasten tragenden Unterbau (8) eine Schaltungsplatte t10) mit Primär- und Sekundärwicklungen vorgesehen ist durch die der am Unterteil des Tastenschaftes (2) befestigte Ferritstift (3) bei Betätigung der Taste hindurchragtO

12. Tastatur nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die unterhalb des die Tasten tragenden Unterbaues (8) vorgesehene Schaltungsplatte (10) mit Abstandshaltern (9) an dem Unterbau lösbar befestigt ist.

13. Tastatur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betätigung einer Taste (7) elektrische Funktionen außerhalb des Tastengehäuses (5, 6) von dem nach unten aus dem Gehäuse herausgeführten Tastenschaft (2) ausgelöst werden.

14. Tastatur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß U-Schienen (8) als die Einzeltasten tragender Unterbau vorgesehen sind, die nach oben offen sind und im Boden Durchbrüche (8d) zur Aufnahme der Rastnasen (6d) der Spreizarme (6c) aufweisen.

15. Tastatur nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Jeweils zwischen den Durchbrüchen für eine Taste ein größerer Durchbruch (8c) vorgesehen ist, durch den das Unterteil (5b) des Gehöuseteils (5) mit dem Funktions-t teil (3) hindurchtritt.

16. Tastatur nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in den Seiten der U-Schienen (8) nach oben offene Ausschnitte (8a) vorgesehen sind, in die am Tastengehäuse angeformte Vorsprünge (6£) passen.

17. Tastatur nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (6e und 6i) am Tastengehäuse (6) der X-terialstärke der Seiten (8b) der U-Schienen (8) entsprechen.

18. Tastatur nach den Ansprüchen 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (8c, 8d) und die Ausschnitte (8a) im g.wUnschten Abstand der Tasten untereinander so vorgesehen sind, daß sie von den beiden Enden der U-Schienen (8) einen unterschiedlichen Abstand (x oder y) aufweisen, so daß von einer U-Schiene (8) zur nächst folgenden durch 1800 verschwenkte Anordnung eine Versetzung der Einzeltasten (1) - wie bei einer Schreibmaschinentastatur - erreicht wird.

19. Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Teil (2a) Jedes Tastenschaftes (2) eine Schaltnase (2d) vorgesehen ist, so daß mit einem zusätzlichen Einlegen eines zahnradförmigen Rastgliedes (11) im Zusammenwirken mit einer weiteren am Tasten:schaft (2) vorgesehenen Nase (2e) eine Rasttaste gebildet wird, die bekannterweise erst bei jeder zweiten Betätigung in ihre Ruhelage zurückkehrt.

20. Tastatur nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Zu- und Ableitungen (12) lediglich zu der Schaltungsplatte (10) geführt sind.

21. Tastatur nach den Ansprüchen 4, 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung verwendet wird, die von oben her - nach Abnahme der Tastenkappe (7) - über das Tastengehäuse (5, 6) geschoben, die Spreizarme (6c) mit den Rastnasen (6d) zusammendrückt und so ein Herausnehmen Jeder einzelnen Taste (1) nach oben ermöglicht.

22. Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäusedeckel (6), Gehäuseunterteil (5), Tastenschaft (2) und Rastglied (11) Je ein Form- oder Preßteil ist.

23. Tastatur nach den Ansprüchen 10, 11 und 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die U-Schienen (8) im Gehäuse des Gerätes, für das die Tasten (1) als Eingabemittel dienen, befestigt sind und daß an den U-Schienen (8) an vorbestimmten Stellen federnde Rastglieder « Clips)) (9) vorgesehen sind, die in entsprechende Ausnehmungen einer Schaltungsplatte (10) einrasten und diese durch die Rastglieder (9) sowohl in richtiger Lage zu den Tastenschäiten (2) als auch im richtigen Abstand zur Unterseite der U-Schienen (8) fixiert ist.

L e e r s e i t e